2026-08-28·作者 Sijie Wang#idea#optimization#math

classical-optimization

经典优化(可解的核心)

上级: optimization

你已经掌握的数学,加上"可解"这条边界画在哪里。

无约束情形

  • 一阶条件: ∇f(x)=0(驻点);
  • 二阶条件: Hessian 矩阵 ∇²f ⪰ 0(局部极小);处处半正定 ⟺ 凸。
  • 凸性是关键性质——凸函数没有坏的局部极小(每个驻点都是全局最优)。

约束情形——你已经会的("取 μ")

在等式约束 hᵢ(x)=0 和不等式约束 gⱼ(x)≤0 下最小化 f(x)。用乘子把约束定价进lagrangian(拉格朗日函数)L;最优性条件就是 kkt 条件;对偶问题恒为凹(对凸问题而言,在 Slater 条件下强对偶成立)。完整处理见 → lagrangian、kkt。

具名的凸问题族(层层嵌套)

LP ⊂ QP ⊂ SOCP ⊂ SDP——线性规划、二次规划、二阶锥规划、半正定规划。

  • LP:单纯形法(Dantzig)/ 内点法;LP 的对偶性。
  • 凸优化(Boyd–Vandenberghe):现代的综合理论——只要能把问题写成凸锥规划,就能用内点法在多项式时间内求解。

唯一要紧的想法

凸性是分界线。 凸——全局可解,对偶紧,理论透彻。非凸——困难(一般情形下 NP-难),存在局部极小,收敛没有免费保证——而这正是本篇之后所有内容的去处。

關於這一條

sijie 的一條 wiki 條目。本站的 AI 以同一套語料庫為依據、以 sijie 的口吻作答,並附有指向此類條目的引用——回答會花 sijie 的錢,所以它在存取碼後等待: 輸入存取碼 →

classical-optimization — Sijie Wang